[发明专利]一种交直流混联电网的概率潮流计算方法、装置和介质

说明书

本发明公开了一种交直流混联电网的概率潮流计算方法，获取交直流混联电网中随机变量的历史数据；根据所述随机变量的历史数据，基于九阶多项式正态变换方法，计算得到具有相关性且服从任意分布的随机变量，以构建所述交直流混联电网的输入随机变量概率模型；利用基于蒙特卡洛仿真法的拉丁超立方采样方法，在确定性交直流混联电网潮流计算模型中传递概率信息，以获得所述交直流混联电网的概率潮流计算结果。本发明还公开了相应的装置和介质，采用本发明实施例，能精准模拟随机变量服从任意分布且分布间存在相关性的场景，且能兼顾概率潮流算法的计算速度。

技术领域

本发明涉及电力系统潮流计算领域，尤其涉及一种交直流混联电网的概率潮流计算方法、装置和介质。

背景技术

未来大量近海深水区海上风电场将采用基于电压源换流器的多端直流系统接入交流主干网。众所周知，风电出力具有强烈的波动性和不确定性，大规模海上风电并网将给交直流混联电网的安全运行带来严峻挑战。因此，研究交直流混联电网的概率潮流计算(Probabilistic Power Flow，PPF)极具现实意义。

交直流混联电网中的随机变量(如风电出力、负荷等)受到气象因素、地理环境等多种复杂因素影响，这些变量可能服从任意概率分布且分布间存在相关性，然而，目前电网中随机变量常假设为常规概率分布，基于常规分布的概率模型将致使PPF产生巨大误差。为了解决上述问题，将多项式正态变换技术引入交流电网的概率潮流计算中。多项式正态变换技术基于随机变量的历史数据建模，其具备处理随机变量服从任意分布且分布间存在相关性的能力。

然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：现有技术中提出的三阶多项式正态变换(TPNT)和五阶多项式正态变换(FPNT)技术在处理交直流混联电网中的随机变量，如风速及负荷服从极其不规则分布时，精度仍不够理想；若采用更高阶多项式正态变换建立电网输入概率模型，则无法同时保证概率潮流算法的计算速度。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种交直流混联电网的概率潮流计算方法、装置和介质，其能精准模拟随机变量服从任意分布且分布间存在相关性的场景，且能兼顾概率潮流算法的计算速度。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种交直流混联电网的概率潮流计算方法，包括：

获取交直流混联电网中随机变量的历史数据；其中，所述随机变量包括但不限于风速、负荷；

根据所述随机变量的历史数据，基于九阶多项式正态变换方法，计算得到具有相关性且服从任意分布的随机变量，以构建所述交直流混联电网的输入随机变量概率模型；

利用基于蒙特卡洛仿真法的拉丁超立方采样方法，在确定性交直流混联电网潮流计算模型中传递概率信息，以获得所述交直流混联电网的概率潮流计算结果。

作为上述方案的改进，所述九阶多项式的表达公式为：

其中，x_o表示所述交直流混联电网中的输入随机变量，μ_x和σ_x分别表示输入随机变量x_o的均值和标准差，x表示经标准化处理后的随机变量，z表示服从标准正态分布的随机数，a_k为所述九阶多项式系数，k＝1，2，…，9。

作为上述方案的改进，所述根据所述随机变量的历史数据，基于九阶多项式正态变换方法，计算得到具有相关性且服从任意分布的随机变量，具体包括：

根据所述随机变量的历史数据，计算所述随机变量的九阶多项式系数；

根据所述随机变量的九阶多项式系数，计算标准正态分布空间的随机数的相关系数矩阵R_Z，以生成相关系数为R_Z的多维标准正态分布变量矩阵Z；